一种从氨法炼锌净化渣中回收铅锌镉的方法与流程

专利2026-06-08  8


本发明涉及湿法炼锌,具体涉及一种从氨法炼锌净化渣中回收铅锌镉的方法。


背景技术:

1、氨法炼锌是一种重要的锌冶炼方法,具有原料适应性广、工艺流程短、净化工艺简单、能耗低以及锌回收率高等优点,对于推动湿法炼锌发展具有重要作用。

2、在氨法炼锌工艺中,通常需要采用锌浮渣投入到螺旋净化器中对浸出液进行初步净化,锌浮渣将浸出液中的铅、镉等杂质置换到渣中。在净化过程中随着置换反应的进行,铅、镉等杂质会包裹住锌浮渣,使被包裹住的锌不能起到净化的作用,导致得到铅、锌和镉含量较高的净化渣。此时,净化渣中一般含有10-20%的锌和5-10%的镉。现有的生产工艺中,该净化渣主要采用直接出售的方式进行处理,没有对锌、镉进行分离和回收,即使回收也会出现锌的回收率低的问题,并且出售时净化渣中的锌、镉不参与计价,最终不仅导致经济上遭受损失,还会导致锌、镉资源的浪费。

3、cn114540639a中公开了一种氨法炼锌浸出液除杂方法,包括以下步骤:将浸出液加热,加入活性炭,搅拌后过滤,得过滤液;在过滤液中加入锌粉、石墨粉以及活性炭的混合物,搅拌至反应结束,固液分离,分别收集滤上物和滤下液,其中,锌粉、石墨粉与活性炭的质量比为(4.5-5.5):(3.5-4.2):1。该方法虽然通过加入石墨粉和活性炭能过降低锌粉的使用量,但是无法从根本上解决净化渣的回收利用问题,并且额外的药剂成本较高。

4、因此,如何实现含铅、镉、锌净化渣的资源化回收利用,是目前本领域需要解决的技术问题。


技术实现思路

1、针对以上问题,本发明的目的在于提供一种从氨法炼锌净化渣中回收铅锌镉的方法,与现有技术相比,本发明提供的方法能够将含铅、镉、锌净化渣进行综合回收利用,净化渣中的金属锌返回氨法炼锌系统二次净化,可以减少辅料锌粉的用量,并且所得净化液将部分锌回收到锌主系统生产锌锭,同时还得到海绵铅、海绵镉和七水合硫酸锌等产品,具有显著的经济效益。

2、为达到此发明目的,本发明采用以下技术方案:

3、本发明提供一种从氨法炼锌净化渣中回收铅锌镉的方法,所述方法包括以下步骤:

4、(1)将氨法炼锌净化渣进行第一球磨,得到细化净化渣;将所述细化净化渣返回对氨法炼锌浸出液的净化处理,分离得到二次净化渣;

5、(2)将步骤(1)得到的所述二次净化渣依次进行第二球磨和浸出处理,分离得到海绵铅和浸出液;

6、(3)对步骤(2)得到的所述浸出液进行镉置换处理,分离得到海绵镉和置换后液,将所述置换后液返回至步骤(2)所述浸出处理中,直至置换后液的含锌量>100g/l;

7、(4)将步骤(3)得到的所述置换后液依次进行蒸发浓缩和冷却结晶,分离得到含七水合硫酸锌的结晶产品。

8、本发明针对于含有铅、锌、镉的氨法炼锌净化渣进行处理,首先通过第一球磨将氨法炼锌净化渣磨细,使其中含有的金属锌二次利用,将细化净化渣返回至氨法炼锌净化工序中用于对氨法炼锌浸出液的净化处理,不仅提高了净化渣的利用率,而且降低了氨法炼锌净化工序的成本,得到的净化液送入后续的净化工序;然后,将二次净化渣进行第二球磨,球磨后进行浸出处理,浸出其中含有的锌、镉至浸出液中,同时分离出其中的铅,得到海绵铅;之后,对浸出液进行镉置换处理,能够分离得到海绵镉和置换后液;最后,将锌含量达到一定浓度的置换后液进行蒸发浓缩和冷却结晶,得到饲料级的七水合硫酸锌产品。本发明提出了一种能够资源化回收利用氨法炼锌净化渣的方法,成功克服了现有工艺中净化渣难以利用的缺陷,提高了净化渣的利用率和锌的回收率,并且具有显著的经济效益。

9、本发明中,所述分离可任何采用本领域中适用于分离固渣和溶液的方法,例如可以是过滤。

10、本发明中,所述置换后液的含锌量>100g/l,例如可以是110g/l、120g/l或130g/l,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。

11、优选地,步骤(1)所述氨法炼锌净化渣中按质量百分含量计,含有65-75%的铅,例如可以是65%、68%、70%、72%、74%或75%,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用;10-20%的锌,例如可以是10%、12%、14%、16%、18%或20%,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用;5-10%的镉,例如可以是5%、6%、7%、8%、9%或10%,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。

12、优选地,步骤(1)所述第一球磨后细化净化渣的粒径≤0.85mm,例如可以是0.85mm、0.84mm、0.83mm、0.82mm、0.81mm或0.80mm,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。

13、优选地,所述第一球磨的时间为10-15min,例如可以是10min、11min、12min、13min、14min或15min,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。

14、优选地,步骤(1)所述净化处理中细化净化渣按照理论用量的1.5-2.5倍投加,例如可以是1.5倍、1.6倍、1.7倍、1.8倍、1.9倍、2倍、2.1倍、2.2倍、2.3倍、2.4倍或2.5倍,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。

15、本发明中,所述细化净化渣的理论用量指的是:按照以细化净化渣中的锌完全置换出氨法炼锌浸出液中的铅和镉计,所需细化净化渣的耗量。

16、优选地,所述净化处理的温度为55-65℃,例如可以是55℃、56℃、57℃、58℃、59℃、60℃、61℃、62℃、63℃、64℃或65℃,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。

17、优选地,所述净化处理的时间为10-15min,例如可以是10min、11min、12min、13min、14min或15min,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。

18、优选地,步骤(2)所述第二球磨后的粒径≤0.85mm,例如可以是0.85mm、0.80mm或0.75mm,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。

19、优选地,步骤(2)所述浸出处理采用的浸出剂包括酸液。

20、优选地,所述酸液包括硫酸。

21、本发明中,所述浸出处理中一般先以液固比为(3-4):1混合球磨后的二次净化渣和水,然后加入硫酸(一般选用浓度≥98%(分析纯)的浓硫酸)调节至目标ph值进行浸出。

22、优选地,球磨后的二次净化渣和水的液固比为(3-4):1,例如可以是3:1、3.2:1、3.4:1、3.6:1、3.8:1或4:1,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。

23、优选地,所述浸出处理的ph值为1-2,例如可以是1、1.2、1.4、1.6、1.8或2,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。

24、优选地,所述浸出处理的温度为75-85℃,例如可以是75℃、76℃、78℃、80℃、82℃、84℃或85℃,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。

25、优选地,所述浸出处理的时间为60-90min,例如可以是60min、65min、70min、75min、80min、85min或90min,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。

26、优选地,步骤(3)所述镉置换处理所采用的置换剂包括锌粉。

27、优选地,所述镉置换处理中锌粉按照理论用量的1-1.2倍投加,例如可以是1倍、1.1倍或1.2倍,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。

28、本发明中,所述锌粉的理论用量指的是:按照以锌粉中的锌完全置换出浸出液中的镉计,所需锌粉的耗量。

29、优选地,所述镉置换处理的温度为60-65℃,例如可以是60℃、61℃、62℃、63℃、64℃或65℃,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。

30、优选地,所述镉置换处理的时间为15-20min,例如可以是15min、16min、17min、18min、19min或20min,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。

31、优选地,步骤(4)所述蒸发浓缩的温度为85-95℃,例如可以是85℃、86℃、87℃、88℃、89℃、90℃、91℃、92℃、93℃、94℃或95℃,但不限于所列举的数值,数值范围内其它未列举的数值同样适用。

32、优选地,步骤(4)所述分离后还得到结晶母液。

33、优选地,所述结晶母液返回步骤(4)所述蒸发浓缩中。

34、优选地,所述方法包括以下步骤:

35、(1)将氨法炼锌净化渣进行第一球磨至粒径≤0.85mm,得到细化净化渣,将所述细化净化渣返回对氨法炼锌浸出液的净化处理,所述净化处理中细化净化渣按照理论用量的1.5-2.5倍投加,净化处理的温度为55-65℃,净化处理的时间为10-15min,然后分离得到二次净化渣;

36、(2)将步骤(1)得到的所述二次净化渣进行第二球磨至≤0.85mm,然后采用硫酸为浸出剂在ph值为1-2,温度为75-85℃的条件下进行浸出处理60-90min,分离得到海绵铅和浸出液;

37、(3)采用锌粉对步骤(2)得到的所述浸出液在温度为60-65℃的条件下进行镉置换处理15-20min,所述锌粉按照理论用量的1-1.2倍投加,分离得到海绵镉和置换后液,所述置换后液返回至步骤(2)所述浸出处理中,直至置换后液的含锌量>100g/l;

38、(4)将步骤(3)得到的所述置换后液在温度为85-95℃的条件下进行蒸发浓缩,然后冷却结晶,分离得到含七水合硫酸锌的结晶产品和结晶母液,所述结晶母液返回所述蒸发浓缩中。

39、相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:

40、(1)本发明提供的方法针对于目前氨法炼锌净化渣无法充分回收利用的问题,能够将净化渣中的锌、铅、镉分离并制得具有附加值的海绵铅、海绵镉和七水合硫酸锌产品,提高了净化渣的利用率和锌的回收率。

41、(2)本发明提供的方法能够有效地分离净化渣中的铅、锌、镉等有价金属,使有价金属都有开路,相比于无法回收利用净化渣而言,镉的回收率能够从0%提高至80.70%以上,锌的回收率从0%提高至87.15%以上,净化渣中的铅品位从65-75%提升至90.57%以上。

42、(3)本发明提供的方法中将细化后的净化渣返回对氨法炼锌浸出液的净化处理,降低了氨法炼锌浸出液的净化成本,将锌粉单耗由35-40kg/t锌锭降低至30-35kg/t锌锭。


技术特征:

1.一种从氨法炼锌净化渣中回收铅锌镉的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述氨法炼锌净化渣中按质量百分含量计,含有65-75%的铅,10-20%的锌和5-10%的镉。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述第一球磨后细化净化渣的粒径≤0.85mm;

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述净化处理中细化净化渣按照理论用量的1.5-2.5倍投加;

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述第二球磨后的粒径≤0.85mm。

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述浸出处理采用的浸出剂包括酸液;

7.根据权利要求1-6任一项所述的方法,其特征在于,步骤(3)所述镉置换处理所采用的置换剂包括锌粉;

8.根据权利要求1-7任一项所述的方法,其特征在于,步骤(4)所述蒸发浓缩的温度为85-95℃。

9.根据权利要求1-8任一项所述的方法,其特征在于,步骤(4)所述分离后还得到结晶母液;

10.根据权利要求1-9任一项所述的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:


技术总结
本发明涉及一种从氨法炼锌净化渣中回收铅锌镉的方法,所述方法包括:将氨法炼锌净化渣进行第一球磨,所得细化净化渣返回对氨法炼锌浸出液的净化处理,分离得到二次净化渣;将二次净化渣依次进行第二球磨和浸出处理,所得浸出液进行镉置换处理,分离得到置换后液,将置换后液返回至浸出处理中,直至含锌量>100g/L,之后依次进行蒸发浓缩和冷却结晶,分离得到含七水合硫酸锌的结晶产品。本发明提供的方法能够将含铅、镉、锌净化渣进行综合回收利用,净化渣中的金属锌返回氨法炼锌系统二次净化,可以减少辅料锌粉的用量,并且所得净化液将部分锌回收到锌主系统生产锌锭,同时还得到海绵铅、海绵镉和七水合硫酸锌等产品,具有显著的经济效益。

技术研发人员:李建福,马黎阳,韦乃团,林琳,程桃红,秦泰,李林,孙宏光
受保护的技术使用者:云南业胜环境资源科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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